풍력발전시스템인증동향 한국산업은행 조용호차장 Ⅰ. 개요 65 Ⅱ. 동향분석 65 1. 국내동향 67 2. 해외동향 67 Ⅲ. 향후전망 70 < 참고문헌 > 70 풍력발전시스템인증동향 _63

Green Technology Trend Report 풍력발전시스템인증동향 한국산업은행 조용호차장 Ⅰ. 개요 풍력산업은정부정책에크게영향받는정부주도형산업으로주요국은발전차액지원제도 (Feed-in Tariff) 나신재생에너지공급의무화제도 (Renewable Portfolio Standard, RPS) 를시행하여정책적으로육성하고있다. 최근재정상황악화로전세계국가들이신재생에너지산업에대한정부지원을축소하고있어서성장동력이약화되고있다. 한편풍력발전기인증은풍력발전기보증서를의미하는것은아니지만특정한풍력발전기모델이공인된시험기관에서시험평가되고하중성능안정성등이국제공인기준과부합됨을구매자에게확인시키기때문에기관투자자들의의사결정에있어서필요한주요지표중의하나로여겨지고있다. 따라서본보고서는풍력발전산업의진입장벽중하나인인증제도를언급하고자한다. 최근풍력기술의비약적인발전은풍력기술에대한전문적공급자의확대를불러오게되었으며, 최종소비자들은다양한풍력발전시스템에대해소비자측면에서의안전성, 성능, 품질등에대한객관적검증을원하게된다. 따라서이러한소비자들의요구를대신하여공인기관에서객관적인표준기준을정립하고이를이용하여풍력발전시스템을대상으로객관적인안전성이나성능등에대한인증을수여하는제도가활성화되었다. 한편, 풍력발전기의활발한국제적수출입, 국제적상호개발과보급의증대로인해보다객관적이고과학적이면서도국제적으로상호일치된규격과국제적인증제도의확립은풍력발전시스템에대한국제적신뢰성의증진과보급확대의기반을구축하는데매우중요한요소로작용하게되었다. 특히, 최근의대형풍력발전사업전개과정에서기술적측면의개발자와재정적인투자자사이의역할분담이분명해지면서, 대규모자본을가진투자자입장에서기술적측면의객관적검증에대응하게되었다. 이에국제적인증및관련제도확립의중요성은지속적으로커지게될것으로예상된다. Ⅱ. 동향분석 풍력발전기는과거부터유럽에서활발히개발되었기때문에국제적으로인정된인증및성능시험기관이유럽에많이있으며, 미국에도일부존재하고있다. 국가마다실정이다르기때문에 풍력발전시스템인증동향 _65

어떤규정이더우세하다고할수없지만국제적으로통용될수있는규정이필요하기때문에풍력발전기에대한인증시스템절차에관한규정으로 IEC 규정이마련되었다. 자료 : ISO/IEC Guide 65, General Requirements for Bodies Operating Product Certification Systems, IEC, 2010 < 그림 1> IEC 풍력발전분야국제표준제정현황 풍력발전기에대한인증은크게형식인증 (Type certification), 부분품인증 (Component certification), 프로젝트인증 (Project certification) 으로구분할수있다. 이들 3개분야중특히성능시험기관과밀접하게연관되어있는것이형식인증분야라고할수있다. 형식인증에필요한세부내용을보면 < 그림 2> 와같이설계평가 (Design evaluation), 형식시험 (Type testing), 제조평가 (Manufacturing evaluation), 기초설계평가 (Foundation design evaluation), 형식특성측정 (Type characteristic measurements) 으로구분되는데기초설계평가와형식특성측정항목은선택사항으로되어있다. 이들중형식시험과형식특성측정은성능시험기관에서측정을통해보고서를작성하게된다. 다른항목들은제조사에서자체적으로제출하여인증기관에서검토하는것이대부분이며, 일부시험기관에서축적된기술을기반으로일부대행하는서비스를제공하기도한다. 형식시험항목에는안전및기능시험, 출력성능시험, 하중시험, 블레이드시험등이있으며, 형식특성측정에는전력품질과소음측정등이포함되어있다. 형식특성측정은선택사항으로되어있지만실질적으로는모두시험하는추세에있다. 66_ 녹색기술동향보고서 (www.gtnet.go.kr)

자료 : 에너지관리공단, 국제인증및성능시험기관현황, 2010 < 그림 2> 형식인증을위한구성도 특히, 유럽국가들은 MEASNET(Measuring Network of Wind Energy Institute) 을조직하여출력성능, 전력품질, 소음시험, 풍속계교정등 4개항목에대해서시험결과를상호인정하여효율성을높이고있다. 1. 국내동향국내기업으로는한국선급이처음으로한국제품인정제도사무국 (KAS) 으로부터풍력발전제품인증기관으로공식인정받아국제공인제품인증기관자격을획득하였다. KAS 공인제품인증이란, 기술표준원에서국가표준기본법제21조및제22조에근거하여도입한적합성평가제도로서한국선급은 4개인증분야 ( 프로토타입인증, 부품인증, 형식인증, 프로젝트인증 ) 에서풍력발전설비, 풍력발전단지및풍력발전설비의주요구성부품등의인증을수행하고있다. 또한독일의 KORWIND사및일본의 ISC 등세계적풍력발전기업및연구소, 학계등과의업무협약체결을통해업무협력을진행하고있다. 한국선급은풍력인증기관최초의설계평가프로그램개발풍력터빈신뢰성확보를위한독자적검증시스템구축, 제조자와인증기관의신속한커뮤니케이션등을통해인증기간단축등의서비스개선을위해노력하고있다 2. 해외동향풍력발전에대한인증은유럽뿐아니라별다른규제제도가없던미국, 남미, 아시아, 호주등새로이부상하는시장에서점점중요시되고있다. 규제제도가없는시장이라고하더라도인증은풍력프로젝트에대한투자유치및보험계약을위한상업적인필요성에따라요구되고있다. 풍력발전시스템관련인증은현재덴마크, 독일, 그리스및네덜란드에서법적인필수요건으로되어있으며스페인및스웨덴이법적인요건으로검토중에있다. 북유럽국가중덴마크, 독일및네덜란드는이미오래전부터풍력프로젝트에대한건축허가및국가보조를 풍력발전시스템인증동향 _67

받기위해인증을요구하고있으며, 이러한세국가에서는인증의기준이되는규칙및규격들이발전하여제작자들의설계절차에직접적인영향을주고있다. 이러한각국가들의규격및인증규격사이에는다소의차이점이있는데, 이는부하조건및안전계수에서부터풍력발전에요구되는안전장치등의차이에기인하나, 현재는국제적인표준및인증규격을통일하는추세에있다. 주요풍력인증시험기관들은아래와같다. 가. NWTC (National Wind Technology Center) NWTC가위치한 Rocky Flats Plant에서의풍력시스템시험및연구는 1976년에시작되었다. 주연구동은 1981년에건설되어 1984년까지 Rocky Flats Plant에의하여운영되다가 National Renewable Energy Laboratory(NREL) 의설립과동시에업무가이관되었다. 1987년이후 1988년에복합실험설비, 1990년에구조시험시설, 1994년의시험시설의개보수를거쳐 NREL의풍력시스템부품시험을지속적으로수행하고있다. NWTC가현재보유하고있거나수행하고있는인증관련업무는산업체활용시설 (Industrial User Facility, IUF) 운용, 첨단풍력시스템연구 (Advanced Research Turbine, ART), 구조시험, 모달시험, 구조코드개발등의업무이다. 특히, 인증과관련되어형식승인또는인증 (ISO-9000 품질규정 ) 을위한출력성능시험, 소음시험, 동역학부하시험, 계통연계호환시험, 날개및동력전달시스템등구성품시험등을수행하여미국내풍력시스템및부품제조자를지원하고있다. 또한형식인증및프로젝트인증을부여하는 UL과의긴밀한관계를수행하고있다. 나. RISO (Riso National Laboratory) Riso는덴마크연구부 (Ministry of Research) 산하국립연구소로서 1958년에설립하여현재 900여명 (3분의 1이과학자 ) 의규모로운영되고있다. Riso의연구개발활동은자원의보존및환경부하의저감을위하여덴마크산업및사회에새로운기회를제공하는역할을수행하고있다. Riso의풍력에너지관련분야의연구와개발은 풍력에너지및대기물리부 를 풍력에너지부 로확장개편하여현재 116명의연구인력을보유하고있다. RISO는대기물리, 풍력기상, 풍력시스템진단등과같은인증과관련된기초데이터를산출하는업무를수행하고있다. 다. DEWI (Deutsches Windenergie-Institut GmbH) DEWI(Germany Wind Energy Institute) 는 1990년 Wilhelmshaven에비영리기관으로설립되었으며, 12명의엔지니어, 5명의물리학자및 2명의경제학자로구성된 29명의규모로풍력에너지분야응용연구및개발을담당하고있다. DEWI는풍력인증외에주로출력측정, 풍속계교정, 풍력자원평가, 풍력자원지도작성, SODAR에의한바람측정, 외부전문가보고서검토등의컨설팅업무를수행하고있다. 2003년 11월부터해상풍력인증업무를맡고있으며, 수행하는인증업무에는형식인증, 프로젝트인증이있다. 68_ 녹색기술동향보고서 (www.gtnet.go.kr)

라. ECN (Energy research Centre of the Netherlands) ECN은 820여명규모로네덜란드의원자력을포함한에너지관련국립종합연구소이다. ECN의풍력에너지그룹과다른그룹은 Delft University of Technology(IVW) 와함께풍력발전시스템제조업자및프로젝트개발자에게설계지원과시험및검증을위한전문적지원및설비를제공하고있으며, ECN의풍력에너지그룹은 EU의풍력시스템인증사업의조정자역할을수행하고있다. 주요업무는풍력단지효과모델링 WAKEFARM( 풍력단지설계계산 )), EU내풍력시스템인증의조화를위한유럽풍력시스템인증 (European Wind Turbine Certification, EWTC) 프로젝트를수행하고있다 마. GL wind group GL wind group은 GL windenergie GmbH (GL Wind), WINDTEST Grevenbroich (WTG), WINDTEST Kaiser-Wilhelm-Koog Gmbh (WTK), WINDTEST lbérica S.L. (WTI) 등 4개기관이만들었다. 현재종업원수는 100여명이고 80여명의기술자들이활동하고있다. 특히, 전세계풍력발전기승인관련업무의 50% 이상을담당하고있으며, 인증에관한가이드라인을자체적으로발행하고있다. 형식인증에필요한시험항목 ( 성능시험 : 안전, 정적및동적강도, 출력성능, 소음등 ) 에대해시험기관인 WINDTEST와긴밀한협조체계를갖추고있다. 인증업무로는형식인증 ( 독일, 덴마크, 프랑스, 네덜란드, 인도, IEC, GL 규정에의한육상및해상풍력발전기 ) 과프로젝트인증을수행하고있다. 바. IEC IEC란풍력발전기술을포함하는전기기술에관한모든분야의국제공업표준규격을작성하기위한국제기관으로서, 1906년에전기장치나기기의표준화문제에관하여기술계의협력을실현하기위하여설립되었다. IEC는각국의대표적표준화기관중하나가그국가의 IEC 국가위원회를구성하고, 국가위원회가회원으로가입한다. 현재선진공업국을중심으로 50개국의위원회가정식멤버로가입하고있으며, 6개국이준회원국, 4개국이예비준회원국으로가입되어있다. 풍력발전기술에대해서는 1987년 IEC의활동위원회 (Committee of Action) 에서풍력에너지분야의국제표준을수립해나갈필요성을결정한이후, 기술위원회 (IEC/TC88) 가결성되어 Working group이기술적인검토를시작하여풍력발전기술에대한국제규격을도출하고있다. 풍력발전시스템인증동향 _69

Ⅲ. 향후전망 풍력발전시스템관련기술은설계및제작기술과종합풍력발전시스템의운전기술등으로매우다양하지만, 궁극적으로는신뢰성있게지속적으로운전이가능한지여부에대한풍력발전시스템의종합적인성능시험측정및평가에관한객관적검증의필요성이크게대두되고있다. 선진국에서는각국의기술개발방식이나기술개발수준에의하여제각기표준규정이나성능시험절차를개발하여적용하고있으며, 많은독립적인연구기관에서풍력발전기술의표준화및규격화에노력하고있다. 그중에서도주로미국을중심으로하는국제표준규격기구인 IEC에서풍력발전기술의표준화및규격화에노력하여많은성과를이루었다. 현재한국선급에서 4개인증분야 ( 프로토타입인증, 부품인증, 형식인증, 프로젝트인증 ) 에서풍력발전설비, 풍력발전단지및풍력발전설비의주요구성부품등을인증할수있게되었지만, 성능시험기반구축에있어서는해외인증기관과비교시부족한것이많은상황이다. 성능시험기반구축과관련하여지속적인연구사업진행과투자유지를통해인프라를지속적으로확충하는것이중요한사안이다. < 참고문헌 > 1. Frost & Sullivan, Analysis of the Wind Turbine Components Market, 2011 2. Frost & Sullivan, Gearbox and Gear Motors Market, 2012 3. 一般社団法人日本産業機械工業会, 米国における風力発電産業の動向について, 2012 4. National Instruments, Siemens Wind Power Develops a Hardware-in-the-Loop Simulator for Wind Turbine Control System Software Testing, 2010 5. EWEA, Wind Directories, 2009 6. 하나금융그룹, 국내풍력발전산업의전망과경쟁력분석, 2009 7. 中国风电装机统计, Global Wind 2010 Report, 2010 8. EC, National Renewable Energy Action Plan, 2009 9. EIA, Electric Power Monthly with Data for September 2012, 2012 10. 김만응, 국내외풍력산업부품, 소재부분의기술및산업동향, 2010 11. 에너지관리공단, 국제인증및성능시험기관현황, 2005 12. 김만응, 풍력발전사업인증제도현황과설계기준표준화추진현황및적합성평가, 2009 70_ 녹색기술동향보고서 (www.gtnet.go.kr)